Графическая DICOM станция создания, хранения, конвертирования, обработки и визуализации медицинских изображений

Если выбран вариант «Экспорт текущего кадра в DICOM», то DICOM создаётся из него, но интерфейс остаётся открытым для пользователя для работы с последующим изображением.

Если выбран вариант «Экспорт в DICOM и в Navigator», то одновременно с созданием DICOM закрывается модуль, и DICOM навигатор переходит в директорию сохранённого DICOM файла.

• Модуль 6. Захват TV сигнала 1k*1k*12b и Экспорт в DICOM – AS_SDE-1k .

Модуль AS_SDE-1k предназначен для захвата TVкино изображений форматом 1k*1k*12b (в 16b) c частотой до 25/30 кадров/сек в память компьютера, с последующим экспортом данных в DICOM формат.

В памяти компьютера организуется кольцевой банк кадров, для возможности просмотра последнего блока кадров (Серии), включая захваченные одиночные кадры.

Максимальное количество кадров определяется объемом выделенной под эту функцию объемом памяти из расчета 1 кадр = 2MB, или при 25 кадров/сек, 1 сек = 50MB.

Модуль оцифровки и просмотра состоит из двух блоков:

1.Блок Захвата и Просмотра TVкино изображений с Экспортом серии кадров - AS_Grab1k.

2.Блок Обязательных сопровождающих данных для блока 1 - “Центр управления”.

Fig. 18. Захват и Просмотра TVкино изображений и Экспорт в DICOM формат - AS_Grab1k.

6.1. Оцифровка потока TV кадров в модуле AS_SDE-1k.

Непрерывная оцифровка и захват TV кадров инициализируется кнопкой «Камера» с записью их в кольцевой банк, параллельно происходит визуализация этих кадров на экране монитора в формате 1к*1к.

Формат кадра отображается на индикаторной панели вместе с количеством кадров в серии.

- 15 -

При нажатии на кнопку «STOP» происходит переход от захвата кадров к циклическому просмотру кадров, находящихся в кольцевом банке, т.е. последних n секунд захвата кадров до момента остановки. Повторный запуск захвата происходит при нажатии на кнопку «Камера», при этом система возвращается в состояние просмотра текущих кадров изображения с камеры.

AS_SDE-1k позволяет работать, захватывать каждый 1-ый, 2-ой, 3-тий, …n-ый кадр (функция InterFrame), т.е. исходная частота 25/30 кадров/сек делится на натуральные числа от 1 до n, при этом используются не все значения натурального ряда. Далее Inter-Frame пересчитывается в элемент интерфейса «Kадр/c» в области “Съемка серии ”. Функция активна при «Камера» и при «Съемка».

Fig. 19. Интерфейс Съемки блока AS_SDE-1k. Процедура съемки Серии, планируемая по времени и скорости съемки (на-

пример: Серия = 60 секунд со скоростью 5 кадров/сек), начинается с инициализации «Камера». Начало съемки определяется моментом нажатия на кнопку или педаль «Съемка», а окончание происходит или по истечению времени съемки или, преждевременно, по нажатию на кнопку «STOP» или отпускании педали «Съемка».

Съемка записывается в кольцевой банк, параллельно процесс съемки отображается на экране монитора, по окончанию съемки происходит циклический просмотр снятой Серии.

6.2. Просмотр потока TV кадров в модуле AS_SDE-1k.

Снятая Серия проигрывается нажатием соответственно на кнопки «Forward» (Вперед) и «Reverse» (Назад). Остановка проигрывания Серии производится путём нажатия на кнопку «Pause» (Пауза).

Скорость просмотра устанавливается регулятором «Скорость кадр/с» от максимальной 25/30 кадров/сек до 1 кадр/сек (проигрывается каждый 1-ый, 2-ой, 3-тий, …n-ый кадр от синхронной скорости 25/30 кадров/сек).

Диапазон проигрывания кадров Серии может быть ограничен нажатием на кнопки «First» (Начальный) и «Last» (Последний) при соответствующей позиции движка шкалы кадров.

Просмотр кадров Серии может быть осуществлен так же перетаскиванием с помощью мыши движка шкалы кадров, при этом можно просматривать кадры, находящиеся за пределами значений «First» и «Last».

Пошаговое хождение по кадрам в прямом и обратном направлениях производится соответственно через кнопки «StepF» (Шаг Вперед) и «StepR» (Шаг Назад), при этом так же можно просматривать кадры, находящиеся за пределами позиций «First» и «Last».

Создание одиночных 12-ти битных (в 16-ти битах) кадров производится путем нажатия на кнопку «Снимок!». Это возможно в следующих случаях:

a.В режиме «Камера», при непрерывном захвате кадров, с выбором типа объекта съемки:

•Статический (накопление 16-ти TV кадров).

•Медленный (накопление 8-ми TV кадров).

•Средний (накопление 4-х TV кадров).

•Быстрый (без накопление TV кадров).

b.В режиме «Просмотр» снятой Серии захват кадров производится без накопления TV кадров (только в режиме Быстрый).

Fig. 20. Интерфейс Просмотра блока AS_SDE-k.

- 16 -

6.3.16 битная потоковая обработка реального времени в модуле AS_SDE-1k.

Вмодуле AS_SDE-1k реализована полноценная 16 битная потоковая обработка, обеспечивающая качественную визуализацию реального времени как в режиме «Камера», так и в режиме «Просмотр»:

6.3.1.16-ти битные линейные и нелинейные преобразования.

1.16-ти битный S-образный LUT реального времени, выполняющий функции:

a.Приведенная 16-ти битная яркость Level, имеет регулятор уровня в диапазоне от -48 до +48, нажатием на значок яркости приводит регулятор Level в положение “0”.*

b.Приведенная 16-ти битная контрастность Windows, имеет регулятор уровня в диапазоне от -43 до +43, нажатием на значок контрастности приводит регулятор Level в “0” положение.*

c.S-LUT (непосредственно специальная автоматическая гамма коррекция изображений) при значениях регуляторов Level и Windows отличных от “0”.

* При одновременном нулевом положении регуляторов Level и Windows функция 16-ти битного преобразования становится линейной и гамма коррекция S-LUT отключается.

2.16-ти битный переворот изображения TV потока в реальном времени, осуществляемый по кнопкам FlipH и FlipV, соответственно по горизонтали и вертикали.

6.3.2.16-ти битная потоковая матричная фильтрация.

1.16-ти битный взвешенный потоковый фильтр резкости “FSh” конечной фильтрации кадров. Степень воздействия определяется регулятором “F”, работающим в диапазоне от 0 до 100.

При нажатии на икону “F” регулятор приводится в положение “0”, что соответствует исключению фильтра из процесса обработки.

2.Специализированный 16-ти битный взвешенный градиентный фильтр “FSb” первичной фильтрации. Степень воздействия определяется регулятором “S”, работающим в диапазоне от 0 до 100.

При нажатии на икону “S” регулятор приводится в положение “0”, соответствующем исключению фильтра из процесса обработки.

Для работы градиентный фильтра “FSb” требуются значительные, практически удвоенные, вычислительные ресурсы, поэтому поставляется «FSb» только опционно** в специальной конфигурации станций TV оцифровки AS_SDE-1k.

**Опция «Градиентный Фильтр», поставляется

только по договоренности вместе со станцией AS_SDE-1k.

6.3.3. 16-ти битная DSA опция реального времени модуля AS_SDE-1k (Опция***).

16-ти битная DSA опция реального времени активна в режиме «Камера» и при проигрывании в режиме «Просмотр». При нажатии на кнопку “DSA” обеспечивается автоматическое маскирование до 4-х 12-ти битных кадров и последующая 16-ти битная субстракция реального времени кадров форматом 1024*1024*12b (в 16b) при 25 кадров в секунду включительно.

B режиме DSA все функции – Level, Windows, S-LUT, FlipH, FlipV, фильтры FSb и FSh могут быть за-

действованы в потоковую обработку. Режим DSA добавляет требования к вычислительным ресурсам.

**Опция «DSA», поставляется только по договоренности вместе со станцией AS_SDE-1k.

6.4.Конвертация в DICOM снятых серий и кадров в модуле AS_SDE-1k.

Снятый Кадр отображается на экране монитора, для создания DICOM файла требуется подтверждение пользователя. Созданные DICOM файлы сохраняются в директории DICOM_AS в директории пациента “Patient Code + Birth date” (Код пациента + дата рождения) для последующего просмотра и импорта в GDB. Создание DICOM файла Серии из выбранного промежутка кадров возможно в режиме просмотра снятой

Серии при нажатой кнопке «Pause». Создание DICOM файла Серии происходит по нажатию на кнопку «DICOM series» и требует от пользователя подтверждения операции ввиду большого размера получаемого

DICOM файла.

В создании DICOM файла Серии задействует все ресурсы процессора для конвертирования в DICOM формат (ввиду большого объема конвертируемых данных в сотни мегабайт), при этом до момента окончания процесса конвертирования доступ к камере будет закрыт.

- 17 -

Созданные DICOM файлы Серий сохраняются в директории DICOM_AS для последующего просмотра и импорта в GDB санкционированным пользователем.

Всё установки по наладке взаимодействия платы захвата изображения с модулем AS_SDE-1k производится сервисным инженером через вызов кнопки «Сервис».

6.5. 2-х мониторная визуализация TV оцифровки (Опция****).

Возможен параллельный показ на дополнительном (втором) мониторе режима съемки с камеры и режима показа серии кадров в реальном масштабе времени. Для этого необходим заказ станции оцифровки специальной конфигурации, поддерживающей параллельную обработку и вывод на два монитора одновременно.

**** Опция «2-ух мониторная визуализация TV оцифровки»,

поставляется только по договоренности вместе со станцией AS_SDE-1k.

6.6. Поддержка Графической Базы Данных для модуля AS_SDE-1k.

При работе с новым пациентом необходимо активировать «Новый пациент». При этом позиции интерфейса, связанные с «Пациентом» будут обнулены. Позиции «Клиника» и «Отделение» устанавливаются из конфигурационного файла сервисным инженером.

Fig. 21. Интерфейс “Центр управления” модуля AS_SDE-1k.

Центр управления модуля AS_SDE-1k имеет минимальную и максимальную конфигурацию (когда подключена База Данных GDB, расположенная в правой части интерфейса).

ФИО, Дата рождения, Пол и Patient’s Code исследуемого пациента вводятся или вручную, или по кнопке «Найти в GDB» выбирается из Базы Данных GDB, если он уже был зарегистрирован ранее. При выборе из GDB автоматом правильно заполняются вышеуказанные позиции ввода. При не правильном ручном вводе или при переходе к новому пациенту все поля ввода можно стереть от старой записи кнопкой «Очистить». Данные о пользователе автоматически определяются его ролью в базе данных и паролем входа в систему.

Формат кадра модуля AS_SDE-1k зависит от выбранного типа исследования и принимает значения:

-1024*1024*12b => основной формат съемки по умолчанию.

-512* 512*12b => формат съемки при сверх длительных процедурах – применение не желательно

(в 4 раза больше по времени).

По кнопке «Перейти к Съемке» модуль переходит в состояние визуализации на просмотр TV изображения.

- 18 -

-Окно «Description» предназначено для типового описания исследования и будет перенесено в документ как шаблон исследования, указанного в предыдущем пункте.

-Блок выбора вида изображений в Документе PDF. Расположение изображений на странице внизу в ряд:

-4 кадра форматом 128*256.

-1 кадр форматом 256*256 и 2 кадра форматом 128*256.

-2 кадра форматом 256*256.

-1 кадр 512*256.

-без изображения.

Шаблон сохраняется в базе данных GDB с именем, записанным поле «Study», и появляется в Листе Шаб-

лонов в «Template Name».

Fig. 22. Лист Шаблонов.

7.3.Редактор PDF Документа.

ВРедакторе Документов возможны следующие виды редактирования:

-Дополнительная строка по Пациенту, информация о котором не существует в базе данных GDB.

-Окно «Conclusion» описания исследования с пришедшим шаблоном текста, которое редактируется пользователем

-Окно заключения, создаваемое пользователем в произвольной форме

-Лист формализованных диагнозов «Diagnosis». Создан на основе «МKВ-10»

(Международная классификация болезней, 10-я версия.)

Пункты для заполнения строк «Листа Диагнозов» автоматически генерируется из базы данных MKB-10 при выборе соответствующих позиций. Количество строк листа Формализованного Диагноза не оговаривается. Вызов MKB-10 происходит нажатием на кнопку «Diagnosis».

В документе автоматически вставляется инструкция о враче-пользователе, зарегистрировавшемся при входе в GDB.

Расположение изображения на странице, определённое в шаблоне, занимает нижнюю часть документа.

Двойным кликом по окну в документе, предназначенном для изображения, вызывается файл «File Open

dialog», при помощи которого может быть выбран кадр из директории «Frames», где собраны все накопленные обработанные изображения.

Выбранное изображение, попадая в предназначенное для него окно, автоматически масштабируется.

При сохранении создаётся файл PDF документа, который сохраняется в директории «PDF» с поддиректорией ID Пациента и года его рождения. Параллельно с этим в Пациент-Навигаторе создаётся серия, отображаемая иконой этого документа. Двойным кликом левой кнопки мыши по иконе PDF документ вызывается на просмотр соответствующим приложением.

- 20 -

7.4. MKB-10 (Международный классификатор болезней, редакция 10 (русская версия)).

Fig. 23. MKB-10.

Поиск конечного формализованного диагноза возможен:

-по известному номеру классификатора

-по контекстному поиску формализованного диагноза.

Достаточно ввести не менее трёх букв в окно «Поиск по Диагнозу» (Search string) и по синей галочке осуществить запрос. В результате появится лист диагнозов, удовлетворяющих этому сочетанию букв в запросе.

Список может быть сужен увеличением количества букв в запросе.

При двойном клике на выбранную строку листа производится выбор позиции в MKB-10.

При выборе этой позиции формализованный диагноз может быть перенесён в редактор документа нажатием на кнопку «Добавить в лист Диагнозов» (Add to diagnosis list).

- 21 -

Модуль 8. Создание CD/DVD Пациента - “AS_POD” (Patient Optical Disk).

До вызова этого пункта Меню пользователь выбирает мышью совместно с клавишей «Ctrl» те серии, которые должны быть записаны на оптический диск. Выбранные серии автоматически выделяются красной рамкой.

Вызов опции создания СD / DVD Пациента сопровождается записью выбранных серий в директорию записи, с подсчетом объема всех выбранных серий в мегабайтах (МВ). В интерфейсе записи указывается как занимаемый объем, так и свободное место на оптическом диске.

Если свободное место на оптическом диске равно “0 MB” – это означает, что либо диск отсутствует в приводе, либо он закрыт для записи – вставьте новый диск! ( Функция много сессионной записи блокирована! ).

В интерфейсе можно выбрать один из нескольких приводов записи на оптические диски. Кнопка «Eject» позволяет открыть диск. Кнопка «Load» позволяет вставить диск в привод.

Не вставляйте диск путем нажатия на каретку привода!!

Если диск пустой и его объем меньше, чем объем записываемых данных, Вы можете нажать на кнопку «Burn» для записи. При этом блокируется кнопка «Eject», показывается заполнение буфера привода и индикатор прогресса записи и производится запись. По окончании записи диск будет извлечен приводом.

Fig. 24. Интерфейс записи на CD / DVD Пациента.

• Finish

- 22 -

Модуль. Потоковая Обработка Реального Времени - RT-SP

Компонент системы 2D Обработки и Визуализации Real Time Stream Processing (RTSP) предназначен для потоковой обработки серии по всему полю кадров.

Серии DICOM файлов, вызванные на просмотр и обработку, проанализированные и собранные в серии, или вызванные из базы данных GDB, разбираются на составные части во временный банк -Temporary Bank, к которому прикреплена станция обработки.

Кадры серии поднимаются в память станции для реализации процесса потоковой обработки, результат которой отображается в выделенном окне визуализации форматом 1k*1k, или выводится в окно ZOOM без ограничений формата, зависящего от формата кадра и масштабирования.

Потоковая обработка всегда работает только с одной серией, вызванной на исследование. Интерфейс потоковой обработки имеет 4-е группы:

1.Группа, описывающая пациента и параметры серии, вызванной на исследование.

2.Группа элементов управления динамическим процессом потокового проигрывания.

3.Группа элементов управления динамическим процессом потоковой обработки.

4.Группа специальных видов манипуляции при потоковой обработке.

•Группа 1. Пациент и параметры исследования

Информация по Пациенту в Потоковой Обработке ( Study )

Вгруппу входят минимально необходимые данные:

1.1.Подгруппа Study, описывающая пациента по поднятой серии. В подгруппу включены пункты:

Patient name, Physicians name, Patient ID, Sex, Birth Date, Date of Study, Time of Study.

Эти параметры не редактируются, а приходят из GDB на основании данных в DICOM файлах. При работе без GDB данные берутся напрямую из DICOM файла.

1.2.Подгруппа Frames, описывающая параметры изображений этой серии: формат и количество кадров, полученные из DICOM файлов; не редактируются.

Рис. 1. Параметры кадра

.

1.3.Подгруппа комментариев Comments, создаваемых врачом к этой серии. Представляет собой редактируемое поле комментариев, которое создается врачом и сохраняется в GDB. При работе без GDB комментарии не доступны.

Рис. 2. Параметры серий и комментарии.

- 24 -